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??熱是怎么來的呢?重要的就是要能夠掌握換熱原理,否則鋼鐵俠又如何通過他的超強裝甲在御敵無數的同時還能維持能量的轉移和平衡?
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? 大家一起快速get基礎傳熱學原理。
??? ?兩個物體之間基于溫差條件上的能量交換。
? ? 能量總是從熱的媒介流向冷的媒介。
? ? 溫差是驅動因素,如果溫差越大則越容易發生熱傳遞。
???? 熱交換器是以最高效率來促進這種傳熱的設備。
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???1. 傳導
? 2. 對流
? 3. 輻射
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? 在釬焊板式換熱器中(下文簡稱為BPHE),熱能通過傳導和對流的方式完成轉移。
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顯熱 | 潛熱 |
??顯熱又稱單相換熱,通過溫度變化來釋放和吸收能量,主要應用包括一般的工業油冷卻。
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? 潛熱又稱兩相換熱,通過相態變化來釋放和吸收能量,通常溫度不發生變化,主要應用包括空調。
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??能量(Q)經過BPHE的換熱面積(A),從熱介質流向冷介質。除了換熱面積的大小以外,能量傳遞量還取決于換熱系數(k)和兩側的溫差(dT)。傳熱等式為我們很好地說明了這一關系:
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面積(A)
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? 增大換熱器的換熱面積意味著可以傳遞更多的能量。就BPHE而言,可以通過增加尺寸和/或換熱板片的數量,來擴大換熱面積,也就意味著需要使用更多的不銹鋼和銅釬焊。因此,表面積的增加也意味著成本的增加。
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溫差(dT)
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??雖然溫差是傳熱的驅動因素,但是實際工程應用中,溫差條件可能是固定的。比如,一般空調的蒸發器在冷凍水側的溫差是5K。如果將溫差因素拋開,在一定的換熱量下,可通過提高換熱系數,降低換熱面積來減少碳足跡,降低成本。
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換熱系數 (k)
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??影響總傳熱系數K的主要有材料的熱導率(導熱系數)、材料的厚度和表面傳熱系數,而表面傳熱系數又與流體的性質及雷諾數息息相關。
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??BPHE的板片材料多采用不銹鋼,導熱系數高,特殊的換熱結構設計,使其進入紊流層所需雷諾數低,表面傳熱系數高,對比殼管式換熱器,能降低整機系統裝配成本,節約機房成本。
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五.認識雷諾數
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? 以上的傳熱學原理介紹雖然較為基礎,但在實際應用中如何實現高效換熱仍需考慮不少細節因素。
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